本发明属于隔热条领域，具体涉及一种建筑门窗用复合隔热条及其制备方法。
背景技术
设计具有良好隔热的房屋是所有建筑设计追逐的目标，无论家庭住宅还是工业建筑都是如此，这不仅是为了人们的舒适性，同时是为了遵从所在国家的有关节能的法律要求。建筑隔热中门窗隔热是节能设计的重点。
据我国建筑金属结构协会2012年年终报告统计，目前铝合金门窗在全国仍然占据市场主导地位，市场上使用的门窗至少65％是采用铝合金门窗，而国内断桥隔热铝合金门窗中80％以上是采用穿条式隔热铝型材，穿条隔热铝型材是通过对型材机械开齿、穿条、滚压等工序复合，形成隔热型材，以实现保温、节能的功效，隔热条作为结构材料之一，必须具有很高的强度及优异的稳定性，否则极易造成门窗、幕墙断裂脱落，造成重大质量及安全隐患，所以隔热条的材质选择及应用的稳定性显得至关重要。
现有技术中的隔热条主要以尼龙为主要原料，存在加工难度大，抗拉强度低和尺寸稳定性差的缺点。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供建筑门窗用复合隔热条及其制备方法，本发明材料通过原料组分间的协同作用，机械韧性好，抗拉性和抗断裂性能优异，导热系数低，具有良好的保温隔热性能和耐久性。
本发明提供了如下的技术方案：
一种建筑门窗用复合隔热条，包括以下重量份计的原料：
尼龙树脂75-80份、环氧大豆油10-15份、环氧脂肪酸甲酯5-9份、丙烯-乙烯接枝共聚物5-9份、玻璃纤维15-20份、海泡石纤维15-20份、玄武岩纤维8-15份、纳米二氧化钛7-12份、纳米云母粉8-12份、色母粒3-7份、磷酸酯3-7份、亚磷酸脂2-5份、抗氧化剂1.8-2.8份、润滑剂2.5-4.2份和硅烷偶联剂1.2-2.5份。
优选地，包括以下重量份计的原料：尼龙树脂76-78份、环氧大豆油12-14份、环氧脂肪酸甲酯6-8份、丙烯-乙烯接枝共聚物6-8份、玻璃纤维17-19份、海泡石纤维16-18份、玄武岩纤维11-13份、纳米二氧化钛9-11份、纳米云母粉9-11份、色母粒4-6份、磷酸酯4-6份、亚磷酸脂3-4份、抗氧化剂2.2-2.4份、润滑剂3.2-3.6份和硅烷偶联剂1.8-2.2份。
优选地，包括以下重量份计的原料：尼龙树脂77份、环氧大豆油13份、环氧脂肪酸甲酯7份、丙烯-乙烯接枝共聚物7份、玻璃纤维18份、海泡石纤维17份、玄武岩纤维12份、纳米二氧化钛10份、纳米云母粉10份、色母粒5份、磷酸酯5份、亚磷酸脂3.5份、抗氧化剂2.3份、润滑剂3.4份和硅烷偶联剂2.1份。
优选地，所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯和叔丁基对苯二酚中的一种或几种结合。
优选地，所述润滑剂为硅油、脂肪酸酰胺、聚四氟乙烯和氟化乙烯丙烯共聚物中的一种或几种结合。
优选地，所述硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种结合。
本发明中还公开了一种上述建筑门窗用复合隔热条的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将玻璃纤维、海泡石纤维、玄武岩纤维、纳米二氧化钛、纳米云母粉、色母粒分别加入真空烘箱中在85-90摄氏度下，干燥4-6小时后，依次加入高速混合机中在60-65摄氏度下，混合5-10分钟后，加入磷酸酯、亚磷酸脂、抗氧化剂、润滑剂和硅烷偶联剂，混合20-25分钟，即得；
(2)将尼龙树脂、环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯和丙烯-乙烯接枝共聚物加入密炼机中在255摄氏度下混炼8-15分钟后，加入步骤(1)制得的产物，继续混炼20-25分钟，即得；
(3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料置入真空干燥箱中在90-110摄氏度下，烘干5-7小时后，熔融挤出，在牵引下通过模具定型，即得所述建筑门窗用复合隔热条。
优选地，所述步骤(3)中的双螺杆挤出机的挤出温度为262摄氏度，主机转速为80-120转/分钟。
本发明的有益效果是：
1、本发明材料通过原料组分间的协同作用，机械韧性好，抗拉性和抗断裂性能优异，导热系数低，具有良好的保温隔热性能和耐久性。
2、本发明的通过原料中环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯、丙烯-乙烯接枝共聚物的协同作用，可以增强尼龙材料的韧性和组分间的相容性和分散性，能够明显提高制品的物理性能和延长老化时间。
3、本发明的原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐热、不燃、耐腐蚀、隔热、隔音、抗拉强度高和弹性好的优点。
4、本发明中添加有海泡石纤维和纳米云母粉可以综合调高材料的耐腐蚀性和隔热保温性能，海泡石纤维为层状结构，孔隙率大，纳米云母粉粒径小，合适配比的纳米云母粉填充到缝隙中可以增强结构的致密性，同时提高结构的稳定性和保温隔热性能。
5、本发明中所述的偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能，提高树脂与填料间的界面相容性和粘结力。
具体实施方式
实施例1
一种建筑门窗用复合隔热条，包括以下重量份计的原料：
尼龙树脂75份、环氧大豆油10份、环氧脂肪酸甲酯5份、丙烯-乙烯接枝共聚物5份、玻璃纤维15份、海泡石纤维15份、玄武岩纤维8份、纳米二氧化钛7份、纳米云母粉8份、色母粒3份、磷酸酯3份、亚磷酸脂2份、抗氧化剂1.8份、润滑剂2.5份和硅烷偶联剂1.2份。
抗氧化剂为丁基羟基茴香醚。
润滑剂为硅油。
硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
本实施例中的建筑门窗用复合隔热条的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将玻璃纤维、海泡石纤维、玄武岩纤维、纳米二氧化钛、纳米云母粉、色母粒分别加入真空烘箱中在85摄氏度下，干燥4小时后，依次加入高速混合机中在60摄氏度下，混合5分钟后，加入磷酸酯、亚磷酸脂、抗氧化剂、润滑剂和硅烷偶联剂，混合20分钟，即得；
(2)将尼龙树脂、环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯和丙烯-乙烯接枝共聚物加入密炼机中在255摄氏度下混炼8分钟后，加入步骤(1)制得的产物，继续混炼20分钟，即得；
(3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料置入真空干燥箱中在90摄氏度下，烘干5小时后，熔融挤出，在牵引下通过模具定型，即得所述建筑门窗用复合隔热条。
步骤(3)中的双螺杆挤出机的挤出温度为262摄氏度，主机转速为80转/分钟。
实施例2
一种建筑门窗用复合隔热条，包括以下重量份计的原料：
尼龙树脂80份、环氧大豆油15份、环氧脂肪酸甲酯9份、丙烯-乙烯接枝共聚物9份、玻璃纤维20份、海泡石纤维20份、玄武岩纤维15份、纳米二氧化钛12份、纳米云母粉12份、色母粒7份、磷酸酯7份、亚磷酸脂5份、抗氧化剂2.8份、润滑剂4.2份和硅烷偶联剂2.5份。
抗氧化剂为二丁基羟基甲苯。
润滑剂为脂肪酸酰胺。
硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
本实施例中的建筑门窗用复合隔热条的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将玻璃纤维、海泡石纤维、玄武岩纤维、纳米二氧化钛、纳米云母粉、色母粒分别加入真空烘箱中在90摄氏度下，干燥6小时后，依次加入高速混合机中在65摄氏度下，混合10分钟后，加入磷酸酯、亚磷酸脂、抗氧化剂、润滑剂和硅烷偶联剂，混合25分钟，即得；
(2)将尼龙树脂、环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯和丙烯-乙烯接枝共聚物加入密炼机中在255摄氏度下混炼15分钟后，加入步骤(1)制得的产物，继续混炼25分钟，即得；
(3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料置入真空干燥箱中在110摄氏度下，烘干7小时后，熔融挤出，在牵引下通过模具定型，即得所述建筑门窗用复合隔热条。
步骤(3)中的双螺杆挤出机的挤出温度为262摄氏度，主机转速为120转/分钟。
实施例3
一种建筑门窗用复合隔热条，包括以下重量份计的原料：
尼龙树脂76份、环氧大豆油12份、环氧脂肪酸甲酯6份、丙烯-乙烯接枝共聚物6份、玻璃纤维17份、海泡石纤维16份、玄武岩纤维11份、纳米二氧化钛9份、纳米云母粉9份、色母粒4份、磷酸酯4份、亚磷酸脂3份、抗氧化剂2.2份、润滑剂3.2份和硅烷偶联剂1.8份。
抗氧化剂为叔丁基对苯二酚。
润滑剂为聚四氟乙烯。
硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。
本实施例中的建筑门窗用复合隔热条的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将玻璃纤维、海泡石纤维、玄武岩纤维、纳米二氧化钛、纳米云母粉、色母粒分别加入真空烘箱中在86摄氏度下，干燥5小时后，依次加入高速混合机中在63摄氏度下，混合8分钟后，加入磷酸酯、亚磷酸脂、抗氧化剂、润滑剂和硅烷偶联剂，混合23分钟，即得；
(2)将尼龙树脂、环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯和丙烯-乙烯接枝共聚物加入密炼机中在255摄氏度下混炼12分钟后，加入步骤(1)制得的产物，继续混炼23分钟，即得；
(3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料置入真空干燥箱中在98摄氏度下，烘干6小时后，熔融挤出，在牵引下通过模具定型，即得所述建筑门窗用复合隔热条。
步骤(3)中的双螺杆挤出机的挤出温度为262摄氏度，主机转速为90转/分钟。
实施例4
一种建筑门窗用复合隔热条，包括以下重量份计的原料：
尼龙树脂78份、环氧大豆油14份、环氧脂肪酸甲酯8份、丙烯-乙烯接枝共聚物8份、玻璃纤维19份、海泡石纤维18份、玄武岩纤维13份、纳米二氧化钛11份、纳米云母粉11份、色母粒6份、磷酸酯6份、亚磷酸脂4份、抗氧化剂2.4份、润滑剂3.6份和硅烷偶联剂2.2份。
抗氧化剂为丁基羟基茴香醚。
润滑剂为氟化乙烯丙烯共聚物。
硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。
本实施例中的建筑门窗用复合隔热条的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将玻璃纤维、海泡石纤维、玄武岩纤维、纳米二氧化钛、纳米云母粉、色母粒分别加入真空烘箱中在87摄氏度下，干燥4.5小时后，依次加入高速混合机中在62摄氏度下，混合6分钟后，加入磷酸酯、亚磷酸脂、抗氧化剂、润滑剂和硅烷偶联剂，混合22分钟，即得；
(2)将尼龙树脂、环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯和丙烯-乙烯接枝共聚物加入密炼机中在255摄氏度下混炼10分钟后，加入步骤(1)制得的产物，继续混炼21分钟，即得；
(3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料置入真空干燥箱中在105摄氏度下，烘干6.5小时后，熔融挤出，在牵引下通过模具定型，即得所述建筑门窗用复合隔热条。
步骤(3)中的双螺杆挤出机的挤出温度为262摄氏度，主机转速为100转/分钟。
实施例5
一种建筑门窗用复合隔热条，包括以下重量份计的原料：
尼龙树脂77份、环氧大豆油13份、环氧脂肪酸甲酯7份、丙烯-乙烯接枝共聚物7份、玻璃纤维18份、海泡石纤维17份、玄武岩纤维12份、纳米二氧化钛10份、纳米云母粉10份、色母粒5份、磷酸酯5份、亚磷酸脂3.5份、抗氧化剂2.3份、润滑剂3.4份和硅烷偶联剂2.1份。
抗氧化剂为丁基羟基茴香醚。
润滑剂为硅油和脂肪酸酰胺按照质量比1:1混合组成。
硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。
本实施例中的建筑门窗用复合隔热条的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将玻璃纤维、海泡石纤维、玄武岩纤维、纳米二氧化钛、纳米云母粉、色母粒分别加入真空烘箱中在88摄氏度下，干燥5.5小时后，依次加入高速混合机中在64摄氏度下，混合8分钟后，加入磷酸酯、亚磷酸脂、抗氧化剂、润滑剂和硅烷偶联剂，混合24分钟，即得；
(2)将尼龙树脂、环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯和丙烯-乙烯接枝共聚物加入密炼机中在255摄氏度下混炼13分钟后，加入步骤(1)制得的产物，继续混炼23分钟，即得；
(3)将步骤(2)制得的混合料加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，粒料置入真空干燥箱中在102摄氏度下，烘干6小时后，熔融挤出，在牵引下通过模具定型，即得所述建筑门窗用复合隔热条。
步骤(3)中的双螺杆挤出机的挤出温度为262摄氏度，主机转速为110转/分钟。
将实施例1-5中制得建筑门窗用复合隔热条进行性能测试，测试结果如表1所示：
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、从表中可以看出，本发明建筑门窗用复合隔热条具有较强的抗拉性，机械韧性高。
2、从表中可以看出，本发明建筑门窗用复合隔热条的导热系数值低，具有低导热性和保温隔热性。
3、从表中可以看出，本发明建筑门窗用复合隔热条的热变形温度高，具有良好的耐热性和耐温性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。